日光温室采光屋面曲线数学模型的建立与分析

通过数学方法,并结合计算机模拟,对日光温室不同弧度的采光屋面太阳光入射率进行了严密的计算。从中得到的结论是:温室采光随采光屋面弧度的加大,采光效果变差,但这种变化幅度是相当小的,太阳光入射率最多不会超过3%,在温室设计中可以不予考虑。     

日光温室采光与下挖深度优化设计

采光优化设计是节能日光温室结构优化设计的关键和改进温室环境性能最经济有效的方式。本试验以寿光市10m跨度的下挖式节能日光温室为例,对我国北方地区下挖式节能日光温室合理采光时段屋面角进行了理论计算与分析,并利用计算线阴影的原理,通过计算不同时刻下挖壁面在室内形成的阴影区域,提出了我国北方地区下挖式节能日光温室适宜的下挖深度,为目前下挖式节能日光温室的设计建造提供理论依据和技术参数。     

日光温室采光性能的实用型优化研究

本研究根据日光温室空间光强渐减的特点,结合BEER-LAMBERT定律,建立日光温室采光性能的数学模型,通过温室平均采光效率SΗ等评价指标,分析了以保定地区为例的模型运算结果,明确了圆弧面、椭圆面、双曲线面、抛物线面4种采光屋面曲线方程的最佳参数。并结合肩高、采光面下土地使用效率Ψ评价指标分析发现,在6种曲线中,两种复合采光面(圆+地窗型和椭圆+地窗型)的SΗ较优而且肩高较大,具有实用性;同时还发现,在同一内跨、脊高和肩高下,二者的采光性能因光程相近而趋同。另外,圆弧面的ΗS最高,但是肩高最小,实用性最差;椭圆面和抛物线面在方程参数优化后表现极为相近,虽然肩高较高,但是SΗ最低。     

4种曲线形日光温室前屋面采光性能及其拱架力学性能的比较

【目的】研究不同曲线形日光温室前屋面的采光及其拱架力学性能,为日光温室的设计提供参考。【方法】利用日光温室采光模型,模拟三次样条函数、圆弧、椭圆、抛物线4种曲线形日光温室前屋面的进光量,采用有限元方法计算3种荷载组合下各曲线形拱架的截面应力。【结果】三次样条函数、圆弧、椭圆、抛物线形前屋面的进光量分别为40467,39451,39306和35845kJ。在荷载组合1作用下,椭圆形拱架的截面应力最大,为3514MPa;抛物线形拱架次之,为3466MPa;三次样条函数形拱架为2906MPa;圆弧形拱架最小,为1479MPa。【结论】综合前屋面进光量和拱架力学性能指标,4种曲线形日光温室前屋面中,以三次样条函数形日光温室前屋面更具实用性。     

西北型节能日光温室采光设计中方位角和前屋面角的分析、探讨与应用

分析探讨了西北型节能日光温室采光设计理论中的温室方位角和前屋面角的设计原理,数学计算公式。根据数学公式编辑了计算机程序,给出了适合西北地区的方位角和前屋面角的参考值。这些数据将对生产实践有一定的指导意义。     

林芝地区日光温室采光曲面的计算机优化设计

以西藏林芝地区为例,合理时段采光为中心,运用积分优化设计方法,建立数学模型,通过计算温室采光性能与光照辐射状况、日照时数、采光效率、地理纬度和温室方位等因素之间的关系,提出了日光节能温室采光曲面新的计算机模拟优化设计方法与运行流程。     

高寒地区大型日光温室的采光设计

以建造的大跨度的大型拱形日光温室为研究对象,研究讨论了日光温室的光照、覆盖材料、屋面角、屋面形状、温室方位等因素对日光温室采光的影响。结果表明,采用PC板、圆弧形主骨架、合理屋面的大型日光温室非常适合东北地区使用。     

山地日光温室采光性能的优型设计研究

以邢台山区(N 37°10′)为例, 利用温室采光性能优化的数学模型, 通过分析温室方位角､脊高､内跨和长度对其平均采光效率ηs 的影响以及山体坡度对温室间距的影响, 研究了山地日光温室采光性能的优型设计, 为山地日光温室的设计提供参考｡结果表明:在最大ηs(55. 96%)允许的1 %和5 %误差范围内, 山地日光温室方位角A 分别处于- 10°~ 10°和- 30°~ 30°间｡不同温室方位角(A =0°､10°､30°)下, ηs 随脊高H 和内跨S 的增加而降低, 而随长度L 的增加而呈现升高趋饱和型的变化趋势, 在L 大于30 m 后, ηs 保持稳恒状态;另外, 温室方位角A 的增加降低了不同H ､S 和L 下的ηs , 但是在ηs 允许的5 %最大误差范围内这种降低效应不显著｡山体坡度G 的增加明显地降低了不同温室方位角(A =0°､10°､30°)下的温室间距D , 提高了山地利用率｡但是, 当山体坡度G 大于22. 63°后, 温室间距D 应维持在2 m ｡据此, 山地日光温室的优型设计参数选定为, A 以- 30°~ 30° 为宜, S 以7 ~ 10 m 为宜, H 以2. 8~ 4. 2 m 为宜､L 以30 ~ 60 m 为宜､D 以2~ 6 m 为宜｡     

单坡面塑料日光温室优化结构模拟设计——日光温室采光优化初探

本研究对单坡面塑料日光温室结构进行了计算机模拟优化设计,并与生产上应用面积大的“琴弦式”日光温室进行采光性能比较。结果证明：优化结构日光温室在“冬至”节日,地面日辐射总量比对照日光温室提高１４．０％,光透过率提高８．６９％,光质成分及光分布也有改善。     

日光温室骨架合理曲线的一种数值化表达方法

日光温室骨架曲线形式直接影响前屋面采光和力学承载性能,为研究设计出合理骨架曲线形式,基于现有骨架的设计特点、应用情况等,对日光温室骨架合理曲线的数值化构建和表达方法进行研究。当屋脊点位置、最低作业高度、前屋面屋脊处的坡度以及底脚部位的坡度确定时,该方法可直接给出骨架曲线的数值化表达式,通过规范要求可筛选出合格的骨架曲线形式。提出了双抛物线骨架曲线,选取北京、沈阳、银川3个城市,对抛物线、椭圆面、双抛物线、幂函数、双圆5种骨架曲线形式的日光温室进行采光性能模拟。结果表明：1）5种骨架曲线形式下冬至日日累计太阳辐射量之间的最大差值为6.31%,双抛物线作为骨架曲线形式在采光性能上是可靠的;2）当前屋面水平投影为6~14 m、最低作业高度为1~1.8 m时,均可构造出既符合规范要求又符合工程实际的双抛物线曲线。     

积温理论在日光温室的应用

阐述了日光温室内有效积温的生物学意义,依据数学分析、随机过程等基础数学知识研究了日光温室内有效积温的数学表达式,并通过实例验证和分析了日光温室有效积温的数值,对合理安排植物品种和种植时间具有参考意义。     

盘锦冬季日光温室小气候特征研究

为了进一步提高设施农业气象服务水平,对盘锦地区冬季日光温室小气候变化规律进行了分析。结果表明：不同天气条件下日光温室各月气温日变化趋势相似,均呈“单峰”曲线型。晴天和多云天气日光温室内相对湿度昼高夜低;阴天和雨雪天日光温室内相对湿度变化比较平稳。不同天气条件下冬季日光温室室内总辐射最大值出现月份不同,有无草帘对温室内总辐射值影响较大。     

天津市花卉生产温室模式探讨

通过对天津市及国内外其它地区用于花卉生产的温室设施的调研和分析,提出了适合天津市花卉生产的温室模式。天津市应该大力发展钢架结构的节能型日光温室;因地制宜、适宜发展竹木结构和混合竹木结构的简易日光温室;现阶段不能盲目引进国外大型现代化智能温室应用于生产,应该将国外先进技术应用于中国的节能型日光温室中,实行中外结合,发展符合中国国情的花卉温室设施。     

温室光环境模拟模型及结构参数设计系统

针对计算机模拟技术和温室采光的理论计算方法特点,讨论了模拟系统的设计原则,阐述了模拟系统的总体结构和开发的关键技术,并说明了系统的实现。此计算机模拟系统作为专业的设计系统有较强的实用性。通过对各类连拱节能温室、节能日光温室和对称或非对称温室的分析计算,确定温室的采光量及其在温室内的分布特征,优化出最佳采光的温室结构参数。本研究利用一种新的方法优化温室结构参数,同时为温室内动态温度模型、温室结构优化设计模型和生产管理提供科学依据和分析工具。     

地热技术在温室供暖中的应用

温室的冬季加热是作物生长的必备条件,笔者运用具体工程案例,从地热资源、温室结构、管道铺放以及蓄热等方面分析了冬季温室的节能技术。综合比较了各能源结构的经济性和实用性,指出了大力发展地源热泵温室系统是温室冬季加温极好手段。     

The effect of sensor errors on production and energy consumption in greenhouse horticulture

The accuracy of sensors used in Dutch greenhouses for climate control has been assessed and the influence of sensor errors on the energy consumption and crop production has been determined using model simulations. It is shown that currently used sensors are prone to errors exceeding current standards set for practice. The extra energy consumption, due to sensor inaccuracy, is mainly caused by the sensors for global radiation and relative humidity. Sensor errors may result in a higher crop production but at the expense of a higher energy consumption resulting in a loss in economic return of the crop production process. Results indicate that sensor maintenance is economically feasible because the resulting energy savings exceed the costs of the maintenance operation.     

有机肥配施微生态制剂栽培大棚黄瓜试验

在大棚黄瓜栽培中,通过施用微生态制剂与化学肥料的对比试验,得出结论:在土壤中施用微生态制剂,可使栽培区内形成良好的微生态体系,培肥地力,调节植株生长发育,并能有效抑制早衰,降低残留和公害,提高产量和品质。     

结缕草成坪综合因素研究——Ⅰ.结缕草种子直播建坪日均温度与出苗天数的相关关系研究

结缕草种子直播建坪的日均温度与出苗天数的关系,经两年试验证明呈极显著相关。其回归方程为Y=18.36 97.77（1/ X）,（r_(y.1/x)=0.9706~(**)）。显示该草种完成出苗过程需 18.36℃以上的有效积温为97.77日·度。联系上海地区气温条件,有利种子直播完成出苗过程的播种期最早应于5月下旬开始,最迟至7月中旬为比较理想的播种期。     

基于小气候模型的温室能耗预测系统研究

【目的】建立一个基于温室小气候模型的温室冬季加温所需基础能耗计算机预测系统,为进一步研究中国温室环境的优化调控提供依据。【方法】根据能量平衡原理,综合考虑作物蒸腾对温室运行能耗的影响,建立了温室加温所需基础能耗预测系统。利用温室作物蒸腾和小气候观测试验资料确定了温室小气候模型中的作物参数,并用上海两个Venlo型自控温室2001年～2003年3个冬季的实际耗煤量对系统预测结果进行了检验。【结果】对两个温室冬季加温能耗预测结果与实际耗煤量统计分析回归方程分别为（x和y分别为实际值和预测值）y＝0.8526x和y＝0.8321x;决定系数R2分别为0.85和0.90;相对误差分别为27%和29%。结果表明,系统对能耗预测结果与实际耗煤量趋势一致。【结论】本研究建立的温室加温能耗预测系统是建立在温室小气候模型的基础上,其原理具有普适性,因此具有通用性强的特点。